Асинхрон хөдөлгүүрийн тоормослох аргууд
Асинхрон хөдөлгүүр бол үйлдвэрлэлийн хөтлөгчид хамгийн өргөн хэрэглэгддэг цахилгаан машин юм. Монголын нөхцөлд жижиг, дунд чадлын хөдөлгүүрүүд 0.4 кВ-ын сүлжээнээс, харин том чадлынх нь дэд станцын 10 кВ-ын шинээс тэжээгддэг. Хөдөлгүүрийг зогсоох хамгийн энгийн арга бол таслуураар тэжээлийг салгаад өөрөө зогсохыг хүлээх явдал боловч кран, конвейер, өргөх механизм зэрэг хэрэглээнд эргэлтийг богино хугацаанд, хяналттай зогсоох шаардлага байнга гардаг.
Тоормослолтын мөн чанар нь роторын кинетик энергийг эсрэг чиглэлийн момент ашиглан саармагжуулах явдал бөгөөд энэ энерги ороомогт дулаан болж ялгарах, гадаад резисторт шингэх, эсвэл сүлжээ рүү буцах гэсэн гурван замтай. Аргаа буруу сонговол хөдөлгүүр хэт халж, ороомгийн тусгаарлага хугацаанаасаа өмнө элэгдэнэ.
Сөрөг залгалтын тоормослолт
Энэ аргаар тоормослохдоо ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн статорын аль нэг хоёр фазыг хооронд нь сольж залгана. Эргэх соронзон орон чиглэлээ өөрчлөх тул роторт хүчтэй тоормослох момент үүсч, хөдөлгүүр огцом удааширна. Хурд тэг болох мөчид реле эсвэл хурдны мэдрэгчийн тусламжтайгаар тэжээлийг заавал таслах ёстой, эс тэгвэл хөдөлгүүр эсрэг чиглэлд эргэж эхэлнэ.
Энэ горимд гулсалт s = (n1 + n) / n1 ≈ 2 хүрдэг тул статорын гүйдэл богино залгааны түвшинд ойртож, нэрлэсэн гүйдлээс 6–8 дахин их болдог.
- Давуу тал: хамгийн хурдан зогсолт, нэмэлт тоног төхөөрөмж бараг шаардахгүй.
- Сул тал: ороомгийн халалт маш их, механизмд цохилтот ачаалал өгдөг, ойрхон давтвал хөдөлгүүрийн нөөц хурдан шавхагдана.
Динамик тоормослолт
Динамик тоормослолтын үед статорыг хувьсах хүчдэлийн сүлжээнээс салгаж, хоёр фазын ороомгоор нам хүчдэлийн тогтмол гүйдэл гүйлгэнэ. Статорт хөдөлгөөнгүй соронзон орон үүсэж, эргэсээр байгаа роторт гүйдэл индукцлэгдэн тоормослох момент бий болно. Кинетик энерги бүхэлдээ роторын хэлхээнд дулаан болж ялгардаг.
Тогтмол гүйдлийг тусдаа шулуутгагчаас өгөх бөгөөд хэмжээг нь ихэвчлэн нэрлэсэн гүйдлийн 2–3 дахинтай тэнцүүгээр сонгоно. Давуу тал нь сөрөг залгалтаас хамаагүй зөөлөн, гүйдэл бага, удирдахад хялбар. Сул тал нь тусдаа тогтмол гүйдлийн эх үүсвэр шаардана, мөн хурд тэг рүү дөхөхөд момент суларч алга болдог тул нарийн байрлалд зогсооход механик тоормостой хослуулна.
Рекуператив тоормослолт буюу генератор горим
Роторын хурд эргэх соронзон орны синхрон хурдаас давмагц асинхрон машин генератор горимд шилжиж, идэвхтэй чадлыг сүлжээ рүү буцаан өгнө. Синхрон хурдыг n1 = 60 × f / p (эрг/мин) томъёогоор тодорхойлно; энд f — сүлжээний давтамж, p — туйлын хосын тоо.
Энэ горим ачаа буулгаж буй краны өргөгч, уруудсан туузан конвейер, хоёр хурдтай хөдөлгүүрийн шилжилт зэрэгт аяндаа үүсдэг. Энерги дулаан болж алга болохгүй, сүлжээнд буцдаг нь гол давуу тал. Гэхдээ генератор горимд ч хөдөлгүүр сүлжээнээс реактив чадал татсаар байдаг тул чадлын коэффициент (cosφ) буурахыг тооцож, шаардлагатай бол конденсаторын байгууламжаар нөхнө. Мөн хурд синхрон хурдаас доош орвол энэ тоормослолт зогсдог учир бүрэн зогсолтод өөр арга хэрэгтэй.
Давтамжийн хувиргагч ба тоормосны резистор
Орчин үеийн хөтлөгчид тоормослолтыг ихэвчлэн давтамжийн хувиргагчаар гүйцэтгэдэг. Хувиргагч гаралтын давтамжаа аажмаар бууруулахад роторын хурд синхрон хурдаас түр давж, хөдөлгүүр генератор горимд орон энерги нь хувиргагчийн тогтмол гүйдлийн завсрын хэлхээ рүү урсана. Завсрын хэлхээний конденсаторын хүчдэл хэт өсөхөөс сэргийлж тоормосны резистор бүхий чоппер залгагдан илүүдэл энергийг дулаан болгон сарниулна.
Тоормосны резисторын чадлыг ойролцоогоор P = J × ω² / (2 × t) томъёогоор үнэлж болно; энд J — эргэлдэх массын инерцийн момент, ω — өнцөг хурд, t — тоормослох хугацаа.
Механик тоормос ба хэрэглээний сонголт
Механик тоормос пүршээр хаагдаж, цахилгаан соронзон ороомгоор тайлагддаг тул тэжээл тасарсан ч ачааг найдвартай барина. Кран, өргөх механизмд цахилгаан тоормослолт дангаараа хангалтгүй: хүчдэл алдагдвал ачаа унах эрсдэлтэй тул механик тоормос аюулгүй байдлын үүднээс заавал байх ёстой. Практикт хурдыг эхлээд цахилгаан аргаар бууруулж, сүүлийн шатанд механик тоормосоор барьж зогсоодог нь наклад элэгдлийг эрс багасгадаг. Монголын хүйтэн уур амьсгалд гадна суурилуулсан механизмын тоормос −30…−40 °C-т хөшиж болзошгүй тул хүйтэнд тэсвэртэй тос, халаагчтай бүрхүүл сонгоно.
- Кран, өргөгч: давтамжийн хувиргагч, тоормосны резистор, пүршит механик тоормосын хослол.
- Туузан конвейер: уруудах хэсэгт рекуператив, зогсолтод динамик тоормослолт.
- Огцом зогсолт шаардсан машин: сөрөг залгалт, гэхдээ халалтыг хатуу хянана.
Дүгнэлт
Тоормослох аргыг сонгохдоо зогсолтын хурд, давталтын тоо, энергийн үнэ, аюулгүй байдлын шаардлагыг харьцуулж үзнэ. Сөрөг залгалт хамгийн хурдан ч халалт ихтэй; динамик арга зөөлөн бөгөөд хялбар; рекуператив горим энерги хэмнэдэг ч зөвхөн синхрон хурдаас дээш ажиллана; давтамжийн хувиргагч эдгээрийг нэгтгэсэн хамгийн уян хатан шийдэл юм. Аль ч тохиолдолд ороомгийн халалтыг тооцоолж, реле хамгаалалтыг зөв тохируулж, өргөх механизмд механик тоормосыг заавал хослуулах нь найдвартай ажиллагааны үндэс болно.